神農(nóng)架大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局動(dòng)態(tài)變化

楊 利，劉 勇

（湖南師范大學(xué) 旅游學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410081）

國(guó)家濕地公園是自然保護(hù)體系的重要組成部分、生態(tài)修復(fù)的重要依托和生態(tài)文明的重要載體[1]。景觀格局指景觀的空間結(jié)構(gòu)特征，是大小和形狀不一的景觀要素在空間上的排列[2-3]。由于人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和快速城鎮(zhèn)化等影響，濕地公園景觀格局發(fā)生了變化，景觀破碎化趨勢(shì)明顯，連通性降低，景觀生態(tài)功能退化。國(guó)家在規(guī)范引導(dǎo)濕地公園發(fā)展的道路上不斷探索，制定了國(guó)家濕地公園管理辦法，明確了國(guó)家濕地公園的性質(zhì)和建設(shè)方針，并明文禁止任何不符合主體功能定位的開(kāi)發(fā)活動(dòng)和開(kāi)發(fā)行為。生態(tài)文明背景下關(guān)注濕地公園景觀格局的動(dòng)態(tài)變化，有助于把握濕地公園景觀變化發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕地景觀的研究以大、中尺度為主，研究對(duì)象集中在與人類生活密切相關(guān)的濱海濕地[4-6]、流域濕地[7-8]和湖泊濕地[9-11]等，以小尺度具體濕地公園為對(duì)象的研究較少。而針對(duì)濕地公園的研究多集中在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)[12-13]、濕地生態(tài)旅游[14-15]和動(dòng)植物多樣性[16-17]等方面，與濕地公園景觀格局變化相關(guān)的研究不多。研究?jī)?nèi)容和方法上，景觀格局指數(shù)能高度概括景觀信息，是景觀格局定量分析的主要方法和手段，多應(yīng)用于濕地、森林、流域、城市等生態(tài)系統(tǒng)景觀格局研究。常用的景觀指數(shù)包括斑塊面積、邊緣形狀、聚集度、多樣性等類型[18-19]，景觀指數(shù)的選取往往根據(jù)研究目標(biāo)進(jìn)行確定，針對(duì)景觀指數(shù)篩選方法方面的研究較少[20]。目前濕地景觀格局研究依賴景觀指數(shù)從時(shí)間角度分析景觀格局的變化，較少考慮景觀格局的空間分異特征。關(guān)于濕地生態(tài)系統(tǒng)與人為干擾的動(dòng)態(tài)變化，已有少數(shù)學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究[21-23]，但考慮濕地公園景觀格局與人為干擾動(dòng)態(tài)變化的研究較少。

大九湖國(guó)家濕地公園地處湖北省神農(nóng)架林區(qū)西南部，是神農(nóng)架國(guó)家公園的重要組成部分和國(guó)內(nèi)著名5A 級(jí)旅游景區(qū)。目前，大九湖國(guó)家濕地公園的研究?jī)?nèi)容集中在泥炭濕地及其化學(xué)特征[24]、生物多樣性等方面[25]，而對(duì)景觀格局與人為干擾的研究較少。因此，本研究以大九湖國(guó)家濕地公園為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用RS 和GIS 等技術(shù)手段，從時(shí)空角度對(duì)大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析，并探討人為干擾對(duì)其變化的影響，旨在為濕地公園景觀格局優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

大九湖國(guó)家濕地公園位于湖北省神農(nóng)架林區(qū)西南部（31°27′～31°33′N，109°56′～110°11′E），平均海拔1 730 m，規(guī)劃總面積5 083 hm2（圖1）。該區(qū)域?qū)儆趤喐呱秸訚深悵竦貧夂颍昶骄鶜鉁?.4℃，年均降水量1 528.4 mm。公園內(nèi)生物多樣性豐富，共有高等植物145 科474 屬984 種，陸生脊椎動(dòng)物70 種。公園于2006年經(jīng)國(guó)家林業(yè)局批準(zhǔn)為國(guó)家濕地公園試點(diǎn)，2013年正式進(jìn)入國(guó)際重要濕地名錄。2016年成功躋身為國(guó)家公園首批試點(diǎn)單位并成功進(jìn)入世界自然遺產(chǎn)名錄。目前，大九湖地區(qū)大力發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)，旅游人數(shù)從2005年的86 萬(wàn)人增長(zhǎng)到2019年的1 828.5 萬(wàn)人，旅游綜合收入從2005年的18 338 萬(wàn)元增長(zhǎng)到2019年的677 671 萬(wàn)元。

圖1 大九湖國(guó)家濕地公園區(qū)位圖Fig.1 Location of Dajiuhu national wetland park

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究采用2005、2010、2015、2019年四期LandsatTM/OLI 遙感影像作為信息源，影像來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http://www.gscloud.cn），空間分辨率為30 m，遙感數(shù)據(jù)時(shí)相均為6—10月。基于ENVI 5.3 和ArcGIS 10.2 軟件進(jìn)行幾何校正、影像增強(qiáng)、裁剪等預(yù)處理，參照全國(guó)生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)土地利用/覆蓋分類體系，結(jié)合實(shí)地調(diào)查信息并考慮到30 m 分辨率遙感影像分類的可辨認(rèn)性，將大九湖國(guó)家濕地公園景觀類型劃分為林地、草地、耕地、水體和建設(shè)用地5 類。利用誤差矩陣法進(jìn)行遙感影像分類檢驗(yàn)，整體精度達(dá)95%以上，滿足本研究要求。本研究中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2005—2019年度的《神農(nóng)架林區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《神農(nóng)架林區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

1.3 研究方法

1.3.1 景觀格局指數(shù)

依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)理論,結(jié)合本研究目標(biāo)與已有相關(guān)研究[4-7]，從景觀破碎度、形狀復(fù)雜性、景觀聚集度、景觀多樣性等角度選取斑塊密度（PD）、平均斑塊面積（MPS）、平均斑塊分維數(shù)（FRAC_MN）、景觀聚集度指數(shù)（AI）、景觀結(jié)合度指數(shù)（COHESION）、景觀分離度指數(shù)（DIVISION）、景觀多樣性指數(shù)（SHDI）、景觀均勻度指數(shù)（SHEI）表征濕地公園整體景觀特征；選取斑塊密度（PD）、平均斑塊分維數(shù)（FRAC_MN）、景觀聚集度（AI）、景觀多樣性指數(shù)（SHDI），利用移動(dòng)窗口法分析大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局的空間分異特征。具體操作如下：首先將大九湖國(guó)家濕地公園景觀分類矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為30 m×30 m 的柵格格式，然后導(dǎo)入Fragstas 4.2 軟件中，選取30 m 倍數(shù)的窗口大小進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，最終選擇240 m 作為分析大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局空間分異特征的窗口大小。各景觀指數(shù)的計(jì)算公式和意義見(jiàn)Fragstas 4.2 軟件說(shuō)明，景觀指數(shù)計(jì)算和移動(dòng)窗口分析基于Fragstas 4.2 軟件進(jìn)行。

1.3.2 人為干擾度的構(gòu)建

借鑒前人研究成果[26-29]并結(jié)合研究目的，引入人為干擾度指數(shù)。參照陳愛(ài)蓮等[21]的研究結(jié)論，依據(jù)人類活動(dòng)頻率和人類活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)各景觀類型人為干擾賦值（表1）。利用ArcGIS 10.2 軟件將研究區(qū)劃分為200 m×200 m 大小的網(wǎng)格，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格人為干擾度指數(shù)得到研究區(qū)人為干擾的空間分布。其公式為：

表1 景觀類型人為干擾度賦值Table 1 Assignment of human disturbance degree by landscape type

式中：D為人為干擾度；n為統(tǒng)計(jì)單元內(nèi)景觀類型數(shù)量；HIi為第i類景觀類型的干擾度指數(shù)；Si為第i類景觀類型的面積；S為統(tǒng)計(jì)單元的面積。

1.3.3 相關(guān)性分析

采用Pearson 相關(guān)分析法，利用SPSS 22.0軟件對(duì)景觀格局指數(shù)與人為干擾指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，以測(cè)算景觀格局變化與人為干擾的關(guān)系。Pearson 相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：n為樣本數(shù)；xi和yi分別為指標(biāo)變量值。當(dāng)|r|≥0.8 時(shí)為高度相關(guān)；0.5＜|r|＜0.8 時(shí)為中度相關(guān)；0.3≤|r|≤0.5 時(shí)為低度相關(guān)；|r|＜0.3 可視為不相關(guān)[30]。

2 結(jié)果與分析

2.1 大九湖國(guó)家濕地公園景觀類型整體變化

大九湖國(guó)家濕地公園景觀類型分布如圖2和表2所示。林地、草地和耕地是大九湖國(guó)家濕地公園的主要景觀類型，其中林地占比達(dá)70%以上，構(gòu)成大九湖國(guó)家濕地公園的景觀基質(zhì)。草地和耕地是其景觀重要組成部分，水體和建設(shè)用地所占比例較少。從空間上看，林地分布在濕地公園四周外圍地區(qū)；草地集中在濕地公園南部和西部；水體分布在東南部、中部和西北部；耕地相互獨(dú)立分布在濕地公園東南部、東北部和西部；建設(shè)用地從濕地公園東南向西北延伸分布。

圖2 大九湖國(guó)家濕地公園景觀分類Fig.2 Landscape classification of Dajiuhu national wetland park

表2 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園景觀類型變化Table 2 Changes in landscape types of Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園景觀類型面積發(fā)生了較大變化，其變化可以分為持續(xù)增加、波動(dòng)減少、波動(dòng)增加三類。第一，草地和水體面積持續(xù)增加。草地面積增加最多，凈增加311.48 hm2，所占比例從6.33%增長(zhǎng)至12.54%，中部草地不斷整合并向西北部延伸，西北部草地面積增加明顯。水體面積增加66.24 hm2，所占比例從0.02%增長(zhǎng)至1.34%，面積增加主要出現(xiàn)在中部和西北部。第二，波動(dòng)減少。林地與耕地波動(dòng)減少，其中耕地面積減少最多，減少量為256.16 hm2，西部耕地逐漸被林草地取代，東南部耕地轉(zhuǎn)化成草地和水體，東北部耕地主要向草地轉(zhuǎn)化。林地面積減少168.50 hm2，主要被其他景觀類型蠶食，但后期有增加的趨勢(shì)。第三，波動(dòng)增加。建設(shè)用地面積先增后減，但面積增加了41.44 hm2，增加區(qū)域集中在濕地公園東南—西北沿線，東北部面積減少明顯。

綜合而言，大九湖國(guó)家濕地公園大量耕地和部分林地向草地和水體轉(zhuǎn)化，建設(shè)用地波動(dòng)增加。大九湖國(guó)家濕地公園自2006年試點(diǎn)成立以來(lái)，濕地恢復(fù)和國(guó)家濕地公園建設(shè)工作正式拉開(kāi)序幕，先后實(shí)施大面積蔬菜地停耕以退田還草、還湖，濕地公園西部和東南部耕地向草地轉(zhuǎn)化明顯。2010年后，隨著旅游活動(dòng)的發(fā)展，游步道、游客服務(wù)中心、停車場(chǎng)等旅游基礎(chǔ)設(shè)施的修建侵占林地、耕地和草地，沿著湖泊由東南向西北延伸，建設(shè)用地面積增加明顯。2015年后，生態(tài)移民搬遷、事業(yè)單位的外移和景區(qū)的封閉管理等生態(tài)保護(hù)措施陸續(xù)實(shí)行，濕地公園中部和西北部建設(shè)用地面積減少，遺留耕地經(jīng)征收后改變了用途變成草地，耕地向草地轉(zhuǎn)移明顯。

2.2 大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 景觀格局時(shí)間變化

采用Fragstas 4.2 軟件計(jì)算大九湖國(guó)家濕地公園2005—2019年8 種景觀水平的景觀指數(shù)（圖3），分析大九湖國(guó)家濕地公園近15年來(lái)景觀格局的時(shí)間變化，并得出以下結(jié)論：

圖3 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局指數(shù)Fig.3 Landscape Pattern Index in Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

1）景觀破碎度增加

2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園整體景觀的斑塊密度（PD）先增加后減少，總體處于增加趨勢(shì)。平均斑塊面積（MPS）先減少后增加，總體有所減少。說(shuō)明大九湖國(guó)家濕地公園大斑塊不斷被分割成小斑塊，景觀破碎度增加。其中，2005—2015年破碎度增加明顯，2015年后有所緩和。2005—2015年，大九湖國(guó)家濕地公園經(jīng)歷了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和旅游開(kāi)發(fā)活動(dòng)，侵占了部分林草地等景觀類型，造成景觀破碎化。2015年后生態(tài)修復(fù)、移民搬遷等各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施的落實(shí)，整合了部分建設(shè)用地和林草地，濕地公園破碎化程度減緩，但總體景觀破碎度處于增加趨勢(shì)。

2）景觀形狀趨于復(fù)雜

2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園平均斑塊分維數(shù)（FRAC_MN）先減少后增加，總體有所增加，但變化不大，說(shuō)明近15年來(lái)大九湖國(guó)家濕地公園景觀斑塊形狀先簡(jiǎn)單后趨于復(fù)雜，總體變化不大，略微向復(fù)雜化方向發(fā)展。2005—2010年，濕地公園試點(diǎn)建設(shè)期間，人為痕跡明顯，退耕還草、退耕還湖等措施直接改變了景觀斑塊的形狀，使其形狀趨于簡(jiǎn)單。后期濕地公園的各項(xiàng)保護(hù)性措施的實(shí)施以及重視景觀的自然化發(fā)展，使景觀自然性增強(qiáng)，形狀趨于復(fù)雜。

3）景觀連通性降低，趨向分散化發(fā)展

從景觀結(jié)合度指數(shù)（COHESION）的變化看，景觀結(jié)合度指數(shù)逐年下降，說(shuō)明大九湖國(guó)家濕地公園同類型斑塊間的連接程度降低。景觀聚集度（AI）指數(shù)和景觀分離度指數(shù)（DIVISION）反向發(fā)展，聚集度指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，分離度則不斷上升，共同說(shuō)明了大九湖國(guó)家濕地公園景觀斑塊空間分布趨于分散。

4）景觀多樣性有所拓展，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)

2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園景觀多樣性指數(shù)與景觀均勻度指數(shù)變化趨勢(shì)一致，其中2005—2015年逐年增加，2015年后有所回落，但整體處于增加趨勢(shì)。說(shuō)明2005—2019年濕地公園各景觀類型占比趨于均衡，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)，同時(shí)也說(shuō)明濕地公園發(fā)展過(guò)程中注重景觀的全面發(fā)展，注重景觀異質(zhì)性的提高。

2.2.2 景觀格局空間分異

基于Fragstas 4.2 和ArcGIS10.2 軟件，分別從景觀破碎度、形狀復(fù)雜性、景觀聚集度、景觀多樣性等角度選取斑塊密度（PD）、平均斑塊分維數(shù)（FRAC_MN）、景觀聚集度指數(shù)（AI）、景觀多樣性指數(shù)（SHDI）對(duì)2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局的空間分異特征進(jìn)行分析。

大九湖國(guó)家濕地公園PD 空間分布如圖4所示。可以發(fā)現(xiàn)，2005年濕地公園PD 高值區(qū)呈塊狀零散分布在濕地公園東南部，濕地公園外圍邊緣地區(qū)PD 值最小。2005—2019年，PD 高值區(qū)面積增加，且逐漸連接成條帶狀向西北地區(qū)蔓延。西北部高值區(qū)連接成片，低值區(qū)仍分布在濕地公園四周外圍地帶，變動(dòng)較小。這說(shuō)明大九湖國(guó)家濕地公園東南部破碎化程度最高，且破碎化趨勢(shì)逐漸向西北部蔓延，濕地公園四周外圍地帶破碎化程度最低，變化較小。東南部作為進(jìn)出大九湖國(guó)家濕地公園的重要通道和主要的旅游集散地，最先受到旅游開(kāi)發(fā)建設(shè)等人類活動(dòng)的影響，破碎化程度最高。而隨著旅游活動(dòng)的深入，西北部的七、八、九號(hào)湖等區(qū)域逐漸得到開(kāi)發(fā)，旅游設(shè)施和旅游活動(dòng)不斷延伸，造成景觀破碎化向西北部蔓延；而濕地公園四周外圍地帶，高山環(huán)繞，林地廣布，海拔高坡度大，受人類活動(dòng)干擾的影響最小，因此破碎化程度最低。

圖4 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園PD 空間分布Fig.4 The spatial distribution of PD in Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

大九湖國(guó)家濕地公園FRAC_MN 空間分布如圖5?？梢园l(fā)現(xiàn)，大九湖國(guó)家濕地公園平均斑塊分維數(shù)變化較小，高值區(qū)呈點(diǎn)狀或塊狀分散布局于濕地公園東南部、東北部以及西部海拔較低且地勢(shì)平坦的區(qū)域，低值區(qū)則分布于濕地公園四周外圍地帶，面積較大。2005—2019年，東南部高值區(qū)面積增加且在空間上趨于聚集，其他區(qū)域變動(dòng)較小。大九湖國(guó)家濕地公園東南部和西部地區(qū)海拔較低，地勢(shì)平坦，是湖泊集中和景區(qū)游覽的核心地帶，各景觀類型聚集且交錯(cuò)分布，斑塊形狀相對(duì)復(fù)雜。東北部小九湖地區(qū)和東南部耕地不斷被其他景觀類型分割，斑塊形狀趨于復(fù)雜。而濕地公園四周外圍地帶，海拔高且景觀類型單一，受人類活動(dòng)影響相對(duì)較小，斑塊形狀較為簡(jiǎn)單且穩(wěn)定。

圖5 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園FRAC_MN 空間分布Fig.5 Spatial distribution of FRAC_MN in Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

大九湖國(guó)家濕地公園AI 空間分布如圖6?？梢园l(fā)現(xiàn)，AI 高值區(qū)分布在濕地公園四周外圍地區(qū)，低值區(qū)集中在東南部和中部，且聚集度由內(nèi)向外不斷增加。2005—2019年，AI 低值區(qū)由東南部和中部向西北部蔓延，西北部景觀聚集度下降。這說(shuō)明大九湖國(guó)家濕地公園內(nèi)部同類型斑塊空間分布較為離散，斑塊連通性較差；而濕地公園四周外圍地帶同類型斑塊空間分布較為緊湊，斑塊間連通性好。濕地公園四周外圍地帶林地廣布，景觀類型單一，空間上高度聚集，斑塊連接性好，聚集度高；而濕地公園內(nèi)部尤其是東南—西北沿線地區(qū)，地勢(shì)平坦，草地、水體、林地、建設(shè)用地等景觀類型匯集且交錯(cuò)分布，斑塊密度較高,同類型斑塊聚集程度相對(duì)較低，空間分布較為離散。這也印證了公園內(nèi)部尤其是東南—西北沿線景觀破碎度高、公園外圍地帶破碎度低的現(xiàn)實(shí)。

圖6 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園AI 空間分布Fig.6 Spatial distribution of AI in Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

大九湖國(guó)家濕地公園SHDI 空間分布如圖7。可以發(fā)現(xiàn)，2005年，大九湖國(guó)家濕地公園SHDI高值區(qū)分布在濕地公園東北部、東南部和西部地區(qū)，尚未連接成片。SHDI 低值區(qū)則分布在濕地公園四周外圍地帶，分布廣且連接成片。2005—2019年，濕地公園東南部高值區(qū)逐漸向西北部蔓延且連接成條帶狀，東北部高值區(qū)面積減小，說(shuō)明濕地公園東南—西北部各景觀類型在景觀中的比例有所提高，景觀呈均衡化發(fā)展趨勢(shì)，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)，而東北部地區(qū)景觀多樣性有所減弱。東南—西北沿線匯集了大九湖國(guó)家濕地公園的優(yōu)質(zhì)旅游資源，景觀類型豐富多樣，因此景觀多樣性高。東北部小九湖地區(qū)是公園內(nèi)居民較為集中的地區(qū)，由于生態(tài)移民搬遷和退耕還草等生態(tài)恢復(fù)措施的實(shí)施，居民不斷外遷，建設(shè)用地和耕地面積減少，景觀由耕地、草地與建設(shè)用地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦嘏c草地共存，景觀多樣性降低。

圖7 2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園SHDI 空間分布Fig.7 Spatial distribution of SHDI in Dajiuhu national wetland park from 2005 to 2019

2.3 大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局變化與人為干擾的關(guān)系

2.3.1 人為干擾的時(shí)空變化

參考相關(guān)研究，結(jié)合本研究區(qū)實(shí)際面積大小并兼顧計(jì)算精度和計(jì)算效率，運(yùn)用ArcGIS10.2 生成200 m×200 m 大小的網(wǎng)格，計(jì)算不同時(shí)期各網(wǎng)格的人為干擾度，利用自然斷點(diǎn)法將大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾劃分為低干擾（D≤0.56）、較低干擾（0.56＜D≤0.60）、中度干擾（0.60＜D≤0.65）、較高干擾（0.65＜D≤0.74）和高干擾（D＞0.74）5 個(gè)級(jí)別，得到大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾的空間分布（圖8）?？梢园l(fā)現(xiàn)，高干擾區(qū)域集中分布在濕地公園東南部，東北部亦有零星分布。2005—2015年，高干擾區(qū)面積減少，并由東南部經(jīng)中部向西北部擴(kuò)散，2015年后高干擾區(qū)面積顯著減少。東南、東北和西北部較高干擾區(qū)面積不斷減少，西部邊緣地帶干擾程度有所加深。從濕地公園整體干擾程度看，2005—2019年大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾基本保持在0.57～0.59，干擾程度較低，但其變化呈現(xiàn)出先減少后增加再減少的趨勢(shì)，其中2010—2015年人為干擾增加趨勢(shì)最為顯著，2015年后下降（圖9）。大九湖國(guó)家濕地公園東南部作為公園的主要集散地和進(jìn)出通道，最先受到景區(qū)旅游開(kāi)發(fā)和游客觀光等活動(dòng)的影響，干擾程度最高。2005—2010年試點(diǎn)期間注重對(duì)景觀自然性的恢復(fù)，干擾程度有所下降。2010—2015年濕地生態(tài)旅游的快速發(fā)展，景區(qū)知名度的提升導(dǎo)致游客量激增，旅游開(kāi)發(fā)由東南部的一至三號(hào)湖逐漸向西北部的七至九號(hào)湖擴(kuò)散，導(dǎo)致高干擾區(qū)向西北地區(qū)擴(kuò)散。2015年以后，隨著公園保護(hù)措施的提升以及生態(tài)移民、企事業(yè)單位外遷，公園干擾程度顯著下降。而西部邊緣地帶由于處在公園的西大門和溝通周邊縣市的交通節(jié)點(diǎn)上，人為干擾度有所增加。

圖8 大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾等級(jí)的空間分布Fig.8 Spatial distribution of human disturbance in Dajiuhu national wetland park

圖9 大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾時(shí)間變化Fig.9 Time change of human Disturbance in Dajiuhu national wetland park

統(tǒng)計(jì)不同人為干擾程度各區(qū)域的面積（圖10），可以發(fā)現(xiàn)，2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園低干擾區(qū)面積最大，占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，面積占濕地公園總面積比例高達(dá)60%以上。高干擾區(qū)面積最小，面積占比最低，面積占濕地公園總面積在0.48%～1.04%之間，且占比不斷減小。較高干擾區(qū)面積占比在4.84%～10.05%之間，且隨時(shí)間推移，占比逐年下降。較低干擾區(qū)和中等干擾區(qū)面積占比整體呈增加趨勢(shì)，說(shuō)明較低干擾區(qū)和中等干擾區(qū)面積有所提升，但變化不大?？傮w而言，大九湖國(guó)家濕地公園低干擾帶占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，低干擾帶和較低干擾帶面積總體呈增加趨勢(shì)，較高干擾帶和高干擾帶面積減小。

圖10 大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾程度面積占比Fig.10 Area proportion of human disturbance in Dajiuhu national wetland park

2.3.2 景觀格局變化與人為干擾的關(guān)系

景觀格局變化通常是由自然因素和人文因素綜合作用的結(jié)果。由于地質(zhì)地貌、高程、坡度等自然因素在較小的時(shí)空尺度內(nèi)變化不大，且由上文分析可知，大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局變化與人為干擾的變化趨勢(shì)基本一致。因此，結(jié)合大九湖國(guó)家濕地公園主要受旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響的實(shí)際，從神農(nóng)架林區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒中篩選出反映大九湖地區(qū)人為干擾的九湖鎮(zhèn)人口、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人均可支配收入、旅游人數(shù)、旅游總產(chǎn)值等指標(biāo)，對(duì)濕地公園景觀水平景觀格局指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。由表3可知，PD 與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人均可支配收入、旅游人數(shù)、旅游總產(chǎn)值呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），MPS 與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人均可支配收入、旅游人數(shù)、旅游總產(chǎn)值呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），且相關(guān)系數(shù)均大于0.800，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)和旅游活動(dòng)的發(fā)展造成大九湖國(guó)家濕地公園斑塊密度增加，平均斑塊面積減小，景觀破碎度增加。COHESION 與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人均可支配收入、旅游人數(shù)、旅游總產(chǎn)值呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），且相關(guān)系數(shù)均大于0.900。DIVISION 與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和人均可支配收入呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與旅游人數(shù)和旅游總產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)均大于0.900，說(shuō)明隨著旅游活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，濕地公園景觀斑塊間的連接度下降，景觀斑塊間趨于分散發(fā)展。FRAC_MN 與旅游人數(shù)和旅游總產(chǎn)值高度正相關(guān)，AI 與人均可支配收入、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、旅游人數(shù)、旅游總產(chǎn)值高度負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。SHDI和SHEI與各因素?zé)o明顯相關(guān)性。綜上所述，旅游活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了大九湖國(guó)家濕地公園景觀破碎度和分離度增加，景觀連通性下降，景觀形狀趨于復(fù)雜，在一定程度上直接影響大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局的變化。

表3 大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局與人為干擾因素的相關(guān)性?Table 3 The correlation between landscape pattern and human disturbance factors in Dajiuhu national wetland park

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

1）2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園草地與水體面積持續(xù)增加，草地面積共增加311.48 hm2，水體面積增加66.24 hm2；耕地面積減少256.16 hm2，林地面積減少168.50 hm2；建設(shè)用地面積先增加后減少，整體增加41.44 hm2。

2）2005—2019年，大九湖國(guó)家濕地公園景觀破碎化趨勢(shì)明顯，景觀結(jié)合度下降，分離程度增加；景觀形狀趨于復(fù)雜，景觀多樣性拓展，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)?？臻g上濕地公園東南部破碎化程度最高，且呈帶狀往西北部蔓延；內(nèi)部斑塊形狀較復(fù)雜，外圍地帶形狀相對(duì)簡(jiǎn)單；東南—西北沿線景觀多樣性最高，公園四周的外圍地帶多樣性較低。

3）大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾程度以低干擾為主，干擾程度先減少后增加再減少。空間上，公園東南部和西北部人為干擾程度較高，四周的外圍地帶干擾程度低，2015年后干擾程度整體有所減弱。

4）人為干擾對(duì)大九湖國(guó)家濕地公園景觀格局變化具有階段性的影響，是造成其景觀格局變化的主要因素。旅游活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成濕地公園景觀破碎度和分離度增加，景觀連通性下降，景觀形狀趨于復(fù)雜。

3.2 討 論

人為干擾在一定程度上直接影響區(qū)域景觀格局的改變，這與郭少壯等[26-27]、劉吉平等[29]的研究結(jié)論基本一致。但由于各地區(qū)現(xiàn)實(shí)情況和發(fā)展存在差異，人為干擾因素大不相同，且在不同階段變化較大。就大九湖國(guó)家濕地公園而言，上世紀(jì)60年代至本世紀(jì)初，大九湖地區(qū)的人為干擾主要來(lái)源于大面積的毀林開(kāi)荒與反季節(jié)的蔬菜種植。在本研究時(shí)段，人為干擾因素則主要轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦毓珗@建設(shè)和旅游業(yè)發(fā)展。具體而言，2005—2010年是濕地公園試點(diǎn)建設(shè)期，也是公園戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和功能修復(fù)期。此階段對(duì)待大九湖的態(tài)度已由開(kāi)發(fā)利用向科學(xué)保護(hù)轉(zhuǎn)變，組建濕地公園管理局，并先后實(shí)施大面積退耕還草、還湖等工程，同時(shí)鼓勵(lì)和引導(dǎo)居民改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式。這一階段草地和水體恢復(fù)顯著，東南部和中部人為干擾程度下降。盡管某些生態(tài)修復(fù)和濕地公園建設(shè)工作不可避免地造成破碎度增加，但濕地公園人為干擾總體趨于減小。2010—2015年，大九湖國(guó)家濕地公園完成試點(diǎn)，在科學(xué)保護(hù)濕地資源的基礎(chǔ)上，生態(tài)旅游開(kāi)發(fā)進(jìn)入新的階段，并實(shí)施了一系列服務(wù)旅游產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施和配套設(shè)施建設(shè)，建設(shè)用地由東南部經(jīng)中部向西北方向擴(kuò)散，耕地面積有所反彈，人為干擾程度增加。此階段，濕地公園景觀破碎度和分離度持續(xù)增加，景觀連通性降低。2015—2019年，濕地公園各項(xiàng)建設(shè)工作基本完成，進(jìn)入生態(tài)能力與創(chuàng)新提升期，啟動(dòng)了生態(tài)移民整體搬遷和企事業(yè)單位外移工作，并于2016年5月實(shí)行景區(qū)封閉式運(yùn)營(yíng)管理。一系列保護(hù)性舉措使此階段人為干擾程度下降，濕地公園東南部、中部和西北部高干擾區(qū)域面積減小，東北部低干擾區(qū)域面積增加，濕地公園景觀破碎度緩和，聚集度增加，人為干擾強(qiáng)度的變化在一定程度上直接影響景觀格局的改變。

針對(duì)大九湖國(guó)家濕地公園人為干擾的實(shí)際，其景觀格局優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展可重點(diǎn)關(guān)注以下方面：

首先，繼續(xù)實(shí)施生態(tài)移民搬遷，將居民生產(chǎn)生活對(duì)濕地公園造成的干擾降到最低。以人民為中心，為符合條件的移民搬遷戶辦理入保手續(xù)，減輕移民搬遷戶負(fù)擔(dān)，爭(zhēng)取將最后一批居民遷出濕地公園。積極做好搬遷后遺留土地的生態(tài)恢復(fù)工作，通過(guò)生態(tài)修復(fù)等工程將遺留土地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸亍?/p>

其次，根據(jù)景區(qū)旅游發(fā)展實(shí)際和景區(qū)最佳承載力，重新評(píng)估景區(qū)最佳游客承載量，采取預(yù)約方式限流，最大程度減少因旅游業(yè)發(fā)展造成的干擾。鼓勵(lì)、引導(dǎo)游客錯(cuò)峰游覽，同時(shí)加強(qiáng)游客環(huán)境責(zé)任行為宣傳與教育，規(guī)范游客旅游行為。

再次，綜合利用多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)手段修復(fù)破碎景觀，適當(dāng)提高濕地公園景觀異質(zhì)性。整合破碎化草地和耕地，增強(qiáng)景觀連通性。利用3S技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段實(shí)時(shí)監(jiān)控景觀變化趨勢(shì)，建立濕地公園景觀格局變化預(yù)警機(jī)制。適當(dāng)調(diào)整濕地公園景觀類型布局，降低建設(shè)用地比重，促進(jìn)植被景觀恢復(fù)。

最后，加強(qiáng)大九湖國(guó)家濕地公園管理法制化建設(shè)，建立健全濕地公園管理法律法規(guī)體系。堅(jiān)守生態(tài)紅線，以法律法規(guī)的形式加強(qiáng)對(duì)大九湖國(guó)家濕地公園保護(hù)與利用等方面的管理，形成有法可依、有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究的依法治理環(huán)境。

本研究雖然取得了一定的研究成果，但仍存在不足之處：首先，由于研究區(qū)位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)，數(shù)據(jù)獲取難度大，本研究采用的遙感數(shù)據(jù)空間分辨率為30 m,分辨率較低，景觀類型劃分相對(duì)粗糙；部分經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和人均可支配收入以神農(nóng)架林區(qū)數(shù)據(jù)替代，在一定程度上影響了分析的精度和效果。其次，景觀格局研究重視尺度的依賴性，本研究?jī)H在30 m 空間粒度下進(jìn)行景觀格局相關(guān)分析，較少考慮其他空間粒度對(duì)景觀指數(shù)的影響。最后，由于景觀指數(shù)數(shù)量眾多，本研究景觀指數(shù)的選取主要從研究目標(biāo)出發(fā)并借鑒前人相關(guān)研究成果進(jìn)行確定，指數(shù)篩選有待進(jìn)一步優(yōu)化。在后續(xù)研究中，在條件允許的情況下，可購(gòu)買更高分辨率的遙感影像進(jìn)行更細(xì)致的景觀類型劃分與研究；進(jìn)一步探討尺度對(duì)景觀格局分析的影響，通過(guò)粒度與幅度的分析確定本研究最佳分析尺度；適當(dāng)拓展本研究?jī)?nèi)容，優(yōu)化景觀指數(shù)篩選，在人為干擾分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討景觀格局變化的驅(qū)動(dòng)因素并進(jìn)行景觀格局模擬的相關(guān)研究。